Алгоритм сравнения методов оконтуривания стратосферного полярного вихря по геопотенциалу и потенциальной завихренности на изопотенциальных поверхностях
Е.А. СИДОРОВСКИЙ1, А.В. ПАВЛИНСКИЙ1, В.В. ЗУЕВ1, В.В. ГЕРАСИМОВ2
1Институт мониторинга климатических и экологических систем СО РАН, Томск, Россия egorsidorovski@yandex.ru 2Институт оптики атмосферы им. В.Е. Зуева СО РАН, Томск, Россия gvvsnake@mail.ru
Ключевые слова: стратосферный полярный вихрь, метод оконтуривания, геопотенциал, потенциальная завихренность, ERA5
Страницы: 760-767
Аннотация
Для исследования характеристик и динамики стратосферных полярных вихрей необходимо корректное определение их границ. Методы оконтуривания полярных вихрей основываются главным образом на значениях потенциальной завихренности (ПЗ) или геопотенциала (ГПТ). Основная проблема прямого сравнения методов ПЗ и ГПТ заключается в том, что первый из них определяет границы вихря на изоэнтропических поверхностях, а второй - на изобарических. В настоящей работе представлен алгоритм, разработанный для адекватного сравнения результатов оконтуривания полярных вихрей с помощью данных методов. В основе алгоритма лежит проецирование границ вихря на общие для обоих методов изопотенциальные поверхности - поверхности постоянной геопотенциальной высоты. Оконтуривание антарктического полярного вихря 2019 г. по предложенному алгоритму показало: 1) в период устойчивого существования вихря (1.06-31.08.2019 г.) его площадь на изопотенциальных поверхностях, оцененная методом ГПТ, превышает площадь, оцененную методом ПЗ, на 16,17-21,20 млн км2 в диапазоне геопотенциальных высот 20,89-24,37 км соответственно; 2) динамика границы и площади вихря, оцененная обоими методами, в целом схожа, однако границы вихря, полученные методом ГПТ, являются более гладкими, тогда как сильная нерегулярность границ вихря по методу ПЗ приводит к скачкообразным изменениям площади вихря. Алгоритм будет полезен при исследовании динамики полярных вихрей от начала их формирования до момента разрушения в обоих полушариях.
DOI: 10.15372/AOO20250910 |